水亮led显示屏及其显示方法

文档序号:10536282阅读:713来源:国知局
水亮led显示屏及其显示方法
【专利摘要】一种水亮LED显示屏和水亮LED显示屏的显示方法,其中,水亮LED显示屏包括:包括显示面和与显示面相对的背面;还包括:若干阵列LED模块,每个LED模块包括设置于显示面的LED显示单元和水开关;当有导电液体喷洒于水开关时,LED显示单元发光。本发明的实施例能方便快捷的显示图案。
【专利说明】
水亮LED显示屏及其显示方法
技术领域
[0001]本发明涉及LED显示装置,特别涉及一种水亮LED显示屏及其显示方法。
【背景技术】
[0002]LED显示屏具有发光效率高、使用寿命长、安全可靠和环保节能的特点,广泛应用于照明、娱乐等各种领域。
[0003]LED显示屏通常是在不透光的平板结构上,由发光二极管(S卩LED)组成像素,各像素以一定的间隔矩阵排列组成具有图案、文字信息的单元板,通过控制装置控制,从而显示出视频、图片、文字等画面。
[0004]但是,如果有人需要显示新图案,需要通过专用电脑和软件进行节目编辑和更换,互动性差。
[0005]为此,需要一种新的显示方法和LED显示屏,方便快捷的显示图案。

【发明内容】

[0006]本发明解决的问题是方便快捷的显示图案的水亮LED显示屏及其显示方法。
[0007]为解决上述问题,本发明提供一种LED显示屏,其特征在于,LED显示屏包括显示面和与显示面相对的背面;还包括:若干阵列LED模块,每个LED模块包括设置于显示面的LED显示单元和水开关;当有导电液体喷洒于水开关时,LED显示单元发光。
[0008]可选的,LED模块包括,第一电阻,第二电阻,第三电阻,第四电阻,第五电阻,第一三极管,第二三极管,第三三极管,LED显示单元,水开关;其中,第一电阻的第一端连接电源电压Vcc,第一电阻的第二端连接水开关的第一端和第一三级管的基极,水开关的第二端和第一三级管的发射极接地,第一三级管的集电极连接第二电阻的第二端和第三电阻的第一端,第二电阻的第一端连接电源电压Vcc和和第四电阻的第一端,第四电阻的第二端连接LED显示单元的正极,LED显示单元的负极连接第三三极管的集电极,第三三极管的基极连接第三电阻的第二端和第二三极管的集电极,第三三极管的发射极连接第二三极管的基极和第五电阻的第一端,第二三极管的发射极和第五电阻的第二级接地。
[0009]可选的,水开关的结构为围绕LED显示单元的波浪形导电同心圆结构;同心圆结构的导电结构之间的间距为0.3-0.8毫米。
[0010]可选的,还包括线路板,线路板的第一面为显示面,线路板的第二面为背面。
[0011]可选的,LED显示单元包括电极部和在电极部上的发光部,所述线路板具有若干贯穿线路板的开孔,所述发光部位于开孔内,所述电极部位于背面;水开关位于显示面且水开关的结构为围绕LED显示单元的波浪形导电同心圆结构,所述开孔内填充有防水环氧胶。
[0012]可选的,所述线路板的显示面除了水开关外,涂覆有疏水涂层,且正面的水开关通过线路过孔与背面的电路相连。
[0013]可选的,LED显示屏放置时,显示面与水平线垂直或与水平线成90°至95°。
[0014]可选的,还包括降压直流稳压电路。
[0015]本发明还提供一种如上述任一实施例所述的水亮LED显示屏的显示方法,包括,根据第一图案喷洒导电液体于LED显不屏的显不面;LED显不屏的显不面显不第一图案。
[0016]可选的,所述导电液体为具有杂质离子的水。
[0017]与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:本发明的水亮LED显示屏和水亮LED显示屏的显示方法能够方便快捷的显示图案,互动性强。并且图案清楚方便快捷,用海绵块、拖把以及吸水布等等将水开关上的水擦掉,画面就消失。
【附图说明】
[0018]图1不出水壳LED显不屏的LEDl^块电路不意图;
[0019]图2示出水亮LED屏的剖面示意图;
[0020]图3是一实施例的水壳LED显不屏的不意图;
[0021]图4是图3的虚线示出的部分的局部放大图;
[0022]图5是水亮LED显示屏放置时与水平面的夹角示意图;
[0023]图6是水壳LED显不屏降压直流稳压电路不意图;
[0024I图7是水亮LED显示屏的显示方法示意图。
【具体实施方式】
[0025]现有的显示屏需要显示新图案,则需要对像素排列进行更换,更换程序繁琐且更换时间长。
[0026]为此,本发明的发明人提出一种水亮LED屏,能够根据使用者喷洒的液体而显示图案;从而能够实时响应使用者,提高与显示屏的互动性。
[0027]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0028]在一些实施例中,LED显示屏包括显示面和与显示面相对的背面;还包括:若干阵列LED模块,每个LED模块包括设置于显示面的LED显示单元和水开关;当有导电液体喷洒于水开关时,LED显示单元发光。
[0029]请参考图1,图1示出水亮LED显示屏的电路示意图,包括:第一电阻Rl,第二电阻R2,第三电阻R3,第四电阻R4,第五电阻R5,第一三极管Ql,第二三极管Q2,第三三极管Q3,LED显示单元LED,水开关R6;其中第一三极管Ql,第二三极管Q2,第三三极管Q3为NPN管,第一三极管Ql做开关电路,第二三极管Q2和第三三极管Q3作为恒流驱动。
[0030]其中,第一电阻Rl的第一端连接电源电压Vcc,第一电阻Rl的第二端连接水开关R6的第一端和第一三级管Ql的基极,水开关R6的第二端和第一三级管Ql的发射极接地,第一三级管Ql的集电极连接第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第一端,第二电阻R2的第一端连接电源电压Vcc和和第四电阻R4的第一端,第四电阻R4的第二端连接LED显示单元的正极,LED显示单元的负极连接第三三极管Q3的集电极,第三三极管Q3的基极连接第三电阻R3的第二端和第二三极管Q2的集电极,第三三极管Q3的发射极连接第二三极管Q2的基极和第五电阻R5的第一端,第二三极管Q2的发射极和第五电阻R5的第二级接地。
[0031]需要说明的是,在电路示意图中,水开关R6等效为电阻,在没有导电液体导通水开关R6时,水开关R6为无穷大,此时,第一电阻Rl为工作电阻,保证第一三极管Ql的基极可以导通工作电流,从而导致第三三极管Q3基极的电平被拉低,第三三极管Q3不能导通,因此,在水开关没有导电液体导通时,LED的负极和电源电源的负极是断开的,LED不会被点亮。
[0032]在一些实施例中,在没有导电液体导通水开关R6时,第一三极管Ql的基极可以导通工作电流由以下公式确定:
[0033]Iri= (Vcc—Vbe qi)/R1 ;
[0034]其中,Ir1为第一三极管Ql的基极可以导通工作电流,Vcc为电源电压,VbeQ1为第一三极管Ql基级与发射级间电压,Rl为第一电阻的电阻值。
[0035]当有导电液体导通水开关R6时,水开关R6等效为可以导通小电流的电阻,在这种情况下,第一三极管Ql的基极被拉低,从而第一三极管Ql截止。电源电源Vcc通过R2和R3加载在第三三极管Q3的基极上,从而使得第三三极管Q3导通。第三三极管Q3导通使得第三三极管Q3的发射极的电压加载在第二三极管Q2的基极上,从而导通第二三极管Q2。这样,电源电源Vcc通过第四电阻、LED显示单元和第五电阻R5连接到电源负极,形成一个导通的LED回路。
[0036]需要说明的是,上述的电流利用第二三极管Q2Vbe导通电源为0.3V的特性,起到钳位的参考电压。第五电阻R5为钳位限流电阻,其中,第五电阻R5的电阻值根据LED的工作电流选取,作为一些实施例,LED的工作电流由以下公式确定:
[0037]IRs = Vbe Q2/R5 ;
[0038]其中,Ir5为有导电液体导通水开关R6时,LED的工作电流;VbeQ2为第二三极管Q2基级与发射级间电压,R5为第五电阻的电阻值。
[0039]在一些实施例中,第五电阻的电阻值为15欧姆,第二三极管Q2基级与发射级间电压为0.3V,Ir5 = Vbe q2/R5 = 0.3/15 = 0.02A。
[0040]在一些实施例中,第四电阻R4的电阻值可以根据Vcc和Vled进行调整。作为一些实施例,第四电阻R4的电阻值可以根据以下公式选取:
[0041]R4= (Vcc-VLED-Vbe q2)/Iled;
[0042]其中,Vcc为电源电压,Vled根据LED的种类不同而不同,作为一些实施例,红黄LED的Vled为1.8-2.2V,绿蓝白LED的Vled为3.0-3.5V,Vbe Q2为第二三极管Q2基级与发射级间电压,Iled为LED正常工作的额定电流。
[0043]需要说明的是,水开关在本发明中定义为喷洒导电液体即可导通的开关。具体的水开关的结构请参考后续的描述。导电液体可以为具有杂质离子的水。即日常生活中的水。日常生活中的水或多或少含有杂质,从而使得喷洒在水开关130中,使得LED屏的预定位置发光。导电液体也可以是其他含有导电离子的液体,例如氯化钠溶液等。
[0044]在一些实施例中,请参考图2,图2示出水亮LED屏的剖面示意图。所述水亮屏包括:线路板100,线路板100的第一面为显示面I,线路板100的第二面为背面II。
[0045]所述线路板100可以为印制电路板(Printed circuit board,PCB) ο
[0046]其中,LED显示单元110包括电极部111和在电极部111上的发光部112,所述线路板100具有若干贯穿线路板100的开孔120(需要说明的是,开孔120在图2中被发光部112和防水环氧胶130填充),所述发光部112位于开孔120内,所述电极部111位于背面I;所述开孔120内填充有防水环氧胶130。
[0047]作为一些实施例,LED显示单元110可以为红色LED、蓝色LED、绿色LED、黄色LED或白色LED。或者上述LED的组合。在此特意说明,不应过分限制本发明的保护范围。需要说明的是,为了防止灼伤眼睛,LED的发光部112采用雾化处理,在发光部112的表面涂覆有扩散剂。
[0048]作为一些实施例,LED显示屏由16 X 16的LED显示单元组成,LED显示单元之间间距为16毫米。LED显示单元设计成直径3.5毫米的圆形。发光部112的高度为0.9-1毫米,电极部111采用2.2毫米X 1.2毫米的扁平状,电极部111的厚度为0.15毫米。本领域的技术人员应该知晓,也可以根据实际的LED显示屏选择合适的LED显示单元的参数和数量。
[0049]请参考图3和图4,其中图4是图3的虚线示出的部分的局部放大图,作为一些实施例,水开关130位于显示面I且水开关130的结构为围绕LED显示单元112(在封装好后,LED显示单元112的表面填充有防水环氧胶)的波浪形导电同心圆结构。
[0050]请继续参考图3和图4,水开关包括两个电极,第一电极131和第二电极132。其中第一电极131和第二电极132可以通过贯穿线路板100的电极与背面的电路相连。
[0051 ] 第一电极131和第二电极132具有间距。作为一些实施例,第一电极131和第二电极132为波浪形导电同心圆结构,从而能够在面积一定的情况下,增加同心圆的边长,从而增加水开关与导电液体接触的机会,增加水开关的灵敏性。作为一些实施例,第一电极131和第二电极132的间距在0.3-0.8毫米之间,如果大于0.3-0.8毫米,则水开关间距太宽不利于导电性能,如果小于0.3-0.8毫米,则不利于后续擦干导电液体。
[0052]作为一些实施例,所述线路板100的显示面I除了水开关外,涂覆有疏水涂层140。以有利于增加水开关接触导电液体的机会。并且避免LED显示屏其他地方出现积水问题,利于清洁LED显示屏。作为一些实施例,疏水涂层140为二氧化钛涂层。
[0053]作为一些实施例,请参考图5,LED显示屏放置时,显示面I与水平线垂直或与水平线的角度α为90°至95°。从而能够因为重力的作用,保证LED显示屏的显示面不会积水。
[0054]作为一些实施例,请参考图6,水亮LED屏还包括降压直流稳压电路。
[0055]其中,CONl为220V交流输入防水接头端;RVl为14D471K压敏电阻在无负载时起到保护电路作用;Fl为PTC JKP250-180自恢复保险丝;R7为交流正负交换时与Cl形成放电回路;Cl为降压电容,耐压选择400V,电容量根据负载需要电流设定,公式如下:X=l/2JifC(公式中:X为等效电阻,f为交流电频率,中国为50Hz,C是选用的电容值)。
[0056]负载的工作电流:Iiciad = UinA
[0057](公式中:X为等效电阻,Uin为输入交流等效电压,Ιι-为负载需要电流);
[0058]作为一些实施例,根据每个单元板的最大负载计算电流为:Imax= 16x16x0.02 =5.12A( 16X16是每块单元板的横向和纵向的LED数量,0.02为LED的额定工作电流,单位为安培)
[0059 ]根据负载电流和电网的交流电压和频率,
[0060]最终得出电容值为:C= I1ad/Uin23if = 5.12/220X2X3.14X50 = 74.12uF(根据国标需用82uF)
[0061]R8为上电限流电阻,防止上电瞬间损坏后级电路;需用75欧姆、10W;
[0062 ] 二极管01、02、03、D4组成全桥整理电路,需要额定电流在6-8A 二极管;
[0063]C2为整流电容,根据电路实测的电压波形需要不同容量的电容使得输出电压稳定,没有断流;
[0064]R9、R10为开关管的续流电阻,保证正常工作时良好导通;
[0065]Q 4为N沟道的M O S管,起到调整输出电流大小的作用;本实施例的电路选用IRL3705Z,可以需要满足电流>6A的MOS管替换;
[0066]Ul为TL431L与电阻R11、R12组成基准电压电路;
[0067]根据TL431L的基准电压电阻的选取公式:U0 = (1+R12/R11)2.5V,本实施例中,水亮LED屏选用5V,所以R11=R12 = 1K欧姆;
[0068]C3为输出滤波稳压电容,选用100uF/25V;
[0069 ] Rl 3和LED2组成电源指示电路,有电时LED会亮,方便直观的检查灯板的供电情况;
[0070 ] Vcc为直流5V和恒流电路VCC端相连接,给LED水亮屏提供稳定的工作电源。
[0071]在一些实施例中,所有的恒流和降压电路都设计在水亮LED屏的背面,并放在模具中进行灌封防水胶,以起到完全防水的作用。
[0072]本发明还提供一种采用上述任一实施例的水亮LED显示屏的显示方法,请参考图7,包括,根据第一图案喷洒导电液体于LED显示屏的显示面;LED显示屏的显示面显示第一图案。
[0073]作为一些实施例,使用者利用水枪,将水喷射于水亮显示屏上,使用者可以采用水枪喷涂任意的图案,LED显示屏的显示面的水开关接触到水后,接通LED显示单元,从而LED显示单元发光,而没有接触到水的水开关对应的LED显示单元依然不亮,从而水亮LED显示屏能够作为画板,显示出使用者喷涂的图案。
[0074]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种LED显示屏,其特征在于,LED显示屏包括显示面和与显示面相对的背面;还包括: 若干阵列LED模块,每个LED模块包括设置于显示面的LED显示单元和水开关;当有导电液体喷洒于水开关时,LED显示单元发光。2.如权利要求1所述的水亮LED显示屏,其特征在于,LED模块包括, 第一电阻,第二电阻,第三电阻,第四电阻,第五电阻,第一三极管,第二三极管,第三三极管,LED显示单元,水开关; 其中,第一电阻的第一端连接电源电压Vcc,第一电阻的第二端连接水开关的第一端和第一三级管的基极,水开关的第二端和第一三级管的发射极接地,第一三级管的集电极连接第二电阻的第二端和第三电阻的第一端,第二电阻的第一端连接电源电压Vcc和和第四电阻的第一端,第四电阻的第二端连接LED显示单元的正极,LED显示单元的负极连接第三三极管的集电极,第三三极管的基极连接第三电阻的第二端和第二三极管的集电极,第三三极管的发射极连接第二三极管的基极和第五电阻的第一端,第二三极管的发射极和第五电阻的第二级接地。3.如权利要求1所述的水亮LED显示屏,其特征在于,水开关的结构为围绕LED显示单元的波浪形导电同心圆结构;同心圆结构的导电结构之间的间距为0.3-0.8毫米。4.如权利要求1所述的水亮LED显示屏,其特征在于,还包括线路板,线路板的第一面为显示面,线路板的第二面为背面。5.如权利要求4所述的水亮LED显示屏,其特征在于,LED显示单元包括电极部和在电极部上的发光部,所述线路板具有若干贯穿线路板的开孔,所述发光部位于开孔内,所述电极部位于背面;水开关位于显示面且水开关的结构为围绕LED显示单元的波浪形导电同心圆结构,所述开孔内填充有防水环氧胶。6.如权利要求1所述的水亮LED显示屏,其特征在于,所述线路板的显示面除了水开关夕卜,涂覆有疏水涂层,且正面的水开关通过线路过孔与背面的电路相连。7.如权利要求1所述的水亮LED显示屏,其特征在于,LED显示屏放置时,显示面与水平线垂直或与水平线成90°至95°。8.如权利要求1所述的水亮LED显示屏,其特征在于,还包括降压直流稳压电路。9.一种如权利要求1-8任一项所述的水亮LED显示屏的显示方法,其特征在于,包括, 根据第一图案喷洒导电液体于LED显示屏的显示面; LED显示屏的显示面显示第一图案。10.如权利要求9所述的显示方法,其特征在于,所述导电液体为具有杂质离子的水。
【文档编号】G09F9/33GK105894975SQ201610268780
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】张少辉, 金学彪, 韩玉梅
【申请人】宗达光电科技(上海)有限公司
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